MBD模型在汽车检具设计上的分析与应用

本文对车辆检测工具设计中的关键技术进行了深入的研究,基于MBD模型分析了汽车检具的快速设计理念,推动其自动化和智能化发展。

MBD模型本体建模及检索技术研究与应用

针对产品全三维数字化研制中产生的MBD历史建模数据重用性需求,提出了一种基于本体技术的MBD模型知识表达与管理方法,综合考虑几何信息与非几何信息进行检索应用。首先,根据MBD数据集规范性要求,以模型检索为目的,构建本体结构,分为几何信息层与非几何信息层进行具体阐述;其次,根据已构建本体结构,给出几何信息层与非几何信息层相似性对比方法;最终,综合几何信息与非几何信息,实现MBD模型检索。本文方法通过本体技术,将MBD模型数据进行结构化、语义化表达和存储,在此基础上,综合考虑几何信息相似度及非几何信息相似度,进行相似模型检索,实现MBD模型信息重用。

Pro/E环境下零件MBD模型检测信息的获取

零件MBD模型提供了三维环境下零件定义的完备信息表示,是数字化环境下三坐标测量信息获取的基础和数据源。依据MBD的建模规范以及测量软件的测量要求,分析零件MBD模型检测信息的构成及其关联关系,针对Pro/E环境下构建的零件MBD模型,应用Pro/TOOLKIT二次开发工具,以Visual C++2008为开发平台,进行检测信息的获取,并将检测信息存储到相应的数据表中,作为三坐标测量机的测量数据来源。

基于MBD模型的航空发动机零件检测技术

针对当前复杂零件中异型特征位置度无法测量的问题,提出了一种基于MBD模型数字化测量技术。该方法以复杂零件的MBD模型为测量依据,通过模型理论元素与实测元素拟合计算异型特征位置度偏差,并以此为基础进行测量工艺规划、测量程序编制、测量仿真等。可大大减少在机等待时间,避免测量过程中的碰撞与测针干涉问题,解决了不规则特征位置度测量问题,实现了全程的自动测量,提高了检测效率。

数字化设计与制造三维MBD模型尺寸完备性检查及分析技术研究

针对三维基于模型的定义(MBD)技术存在的结构复杂、尺寸标注易出错、人工检查难度大等问题,提出了一种尺寸标注完备性检查及尺寸链分析技术。将空间标注尺寸转换成一系列的矩阵结构,从三维层面上保证模型中尺寸标注的完备性,并在此基础上分析计算尺寸链中各成员尺寸,验证设计尺寸的合理性。运用矩阵的数学形式表达、存储三维MBD模型上的标注尺寸,通过尺寸标注节点位置与数量关系判断尺寸冗余与缺失情况,并从模型上提取待判定尺寸链进行分析与校核,保证产品制造信息(PMI)传递的准确性并输出检查报告。以某型号船用柴油机的连杆为对象验证了该方法的可行性,极大降低了检查时间和设计错误率,提高了工作人员的设计效率。

NX环境下MBD模型信息的获取

MBD技术的发展,摆脱了二维图纸对工艺规划的束缚,为工艺规划人员提供了全新的工艺规划思路。从MBD零件模型中获取工艺规划设计所需的特征信息是CAPP的基础。针对UG环境下构建的零件MBD模型,应用UG/open API二次开发工具,以Visual C++2010为开发平台,获取MBD零件模型的数据,并且存储到List控件数据表中,作为后续工艺规划的数据支撑。最后通过实例验证了该方法的合理性。

工序MBD模型的参数化驱动生成方法

针对当前工序MBD(Model Based Definition,基于模型的定义)模型生成中存在的问题,提出了一种基于参数化驱动的自动生成方法。首先分析了工艺MBD模型与工序MBD模型的相互关系。结合三维工艺设计系统与三维产品设计系统,详细阐述了参数化驱动生成工序MBD模型的操作流程;在此基础上,提出了按逆序方式驱动生成各道工序的工序MBD模型时对应驱动参数值的计算流程。同时,论述了三维工艺设计系统的功能框架及其信息模型。最后用实例证明工序MBD模型可以通过参数化驱动实现自动生成。

复合材料构件MBD模型规范化检查系统研究及应用

随着MBD技术在航空复合材料构件设计当中的应用,三维模型成为产品几何与非几何信息的唯一载体,是生产制造过程中的主要依据。由于复合材料构件结构多样性以及设计表达的复杂性,仅靠设计人员经验不能保证三维模型的质量,需要建立全面的建模规范以及面向设计/制造的检查系统来实时指导和规范复合材料构件全三维建模。为了实现对复合材料构件MBD模型的质量控制,研究了基于检查模板的构件模型规范性检查技术,对复合材料构件建模过程进行了规范性分析,并设计了构件MBD模型规范化检查系统,保障了三维模型定义的规范性、完整性和工艺性。基于B/S和C/S混合模式进行了系统开发,将其应用到某航空制造企业复合材料构件建模过程,并以某复合材料构件三维模型的检查为例验证了系统的可行性。

基于特征的MBD模型检索方法研究

为解决现有三维模型检索方法难以满足MBD模型相似性对比的问题,提出了一种基于特征的MBD模型检索方法。首先,采用CAD系统二次开发技术提取MBD模型特征参数信息,并以模型检索为目的,结构化表达MBD模型信息。其次,根据MBD模型信息,以特征及其参数信息为结点、特征依赖关系为边构建有向无环图。最后,给出基于非精确图匹配的MBD模型几何信息层相似性对比方法;并且考虑非几何信息层,实现了综合几何信息与非几何信息的MBD模型检索。检索实验结果表明,相比于传统CAD模型检索方法,文章提出的方法能够检索出工艺信息重用价值更高的MBD模型。

采用特征识别技术的MBD模型自动语义标注方法

为了解决设计重用过程中基于模型的产品数字化定义(MBD)模型的问题,采用特征识别技术,对MBD模型自动添加语义标注,从而提高关键字检索的准确性.首先,对MBD模型的构成原理与模型要素进行分析,并在融合关键信息的基础上建立零件模型的属性面邻接图(AAG),根据零件模型上加工特征,将特征划分为螺钉头部特征、螺钉功能特征和材料特征.其次,通过顶点属性结合邻接矩阵重构图的顶点序列,动态编码结合距离匹配,求出最大公共子图,得出MBD模型之间的相似度.最后,利用聚类法实现对MBD模型的自动语义标注.实验结果表明:文中方法可以实现MBD模型的自动语义标注,很大程度上提高语义标注的自动化程度.

基于MBD模型的工序模型构建方法

针对"基于模型驱动"的产品研制模式中,难以高效地构建工序模型以准确描述实际加工过程的问题,开展机加件工序模型构建方法的研究,提出以基于模型定义(MBD)模型为输入的工序模型构建方法.以零件MBD模型为输入,采用CAD系统二次开发技术进行模型参数提取,提出MBD模型参数信息结构化表达方法.交互进行加工工序设计,建立常见的机加工序工艺信息库辅助具体加工方案设计;根据MBD模型参数和工序参数得到工序模型构建数据文件.读取工序模型构建数据文件,实现工序模型快速建模.开发了工序模型辅助构建工具,以某航空企业典型机加件为例,验证了所提方法的有效性.

基于典型工序MBD模型的工艺路线决策研究

为了提高三维数字化制造工艺设计智能化水平,简化工艺路线决策过程,提出一种基于典型工序MBD模型的工艺路线决策方法。在制造特征分类的基础上构建了典型工序MBD模型,该模型融合了工艺决策规则、加工方法、机床和工装等工艺信息。通过加工特征与典型工序MBD模型匹配,减少了工艺决策步骤。为保证工序安排的合理性,定义加工元为最小信息实体,通过加工元的合并、排序,得到最优工艺路线。以飞机双面大框结构件的三维数字化工艺设计实例验证了所提方法的有效性。

基于MBD模型的工艺尺寸链求解探索

在利用MBD模型进行工艺设计的过程中,工艺尺寸链的处理比较繁琐。在深入研究工艺尺寸链计算方法和MBD模型表达制造属性的基础上,结合工程应用,探索了基于模型的工艺尺寸链计算方法,建立了基于模型的尺寸链分析工作流程,从而导出了计算机辅助工艺尺寸链计算模型。在UG软件平台上,利用VB.NET语言二次开发,完成了尺寸链计算的工作流程和计算分析软件,并应用于工艺设计尺寸链校核中,大大节约了工艺人员解算尺寸链所耗的时间,同时,也为数控编程的公差处理提供了有力支撑。

基于MBD模型的结构化工艺设计流程

通过TC软件端模块化设计,开展三维数字工艺创建,实现机械加工工艺从二维文档式管理向三维数字化管理发展,通过MBD模型驱动,实现产品从结构设计、工艺研究到制造执行的全流程信息打通。开发工艺系统与生产管理系统、试验检测系统以及相关数字信息化系统的集成,保证数字化模型设计和工艺设计在线并行协同应用。通过PLM、SAP、TDM等多信息系统集成应用,实现工业基础件领域典型产品的设计、仿真、工艺、生产、试验等多环节贯通,数据同宗同源,构建高端紧固件领域覆盖多区域板块、百万量级标准资源数据的知识管理平台。

基于MBD模型的飞行器再入轨迹控制规划

采用航空返回工程中设计标称攻角的方法,将轨迹分成三段设计,第一阶段对热流率进行控制,第二段分别以指定目标函数设计,飞行末段采用最大升阻比。最后,将以单一目标作为结果优化规划得到的结果,同本文采用的方法得到的结果对比分析。表明,采用分段设计会在多个目标之间取得一个相对均衡的优化值。

交互式MBD模型工艺审查方法研究

针对目前计算机辅助工艺审查过程中存在的评价特征种类不全面、规则库维护困难的问题,以基于模型定义(Model Based Definition,MBD)的设计模型为研究对象,开展了工艺审查方法的研究。利用获取到的MBD模型形状和非形状特征数据集,采用交互式方法进行特征参数库用户自定义维护与扩展,同时借助知识工程相关方法,以UG软件作为基础平台,以Python语言作为编程语言,利用二次开发接口NXOpen构建工艺审查专家系统,实现对零件结构工艺性和可加工性的工艺审查。

基于NX软件和MBD技术的圈椅数字化模型构建

我国的家具制造业不断向数字化和智能化的方向发展,为改善传统家具企业“二维图纸,三维模型”的生产现状,规范生产工艺并提升生产效率,同时将传统技术和工艺参数化,从而实现传统家具数字化保护与制造。本研究以圈椅为样本,将MBD(model based definition)技术应用于传统家具行业。首先,经过获取模型数据、处理数据和模型重建等步骤,得到了圈椅的装配几何模型;其次,基于UG NX软件平台,参照圈椅的组织构成,将圈椅各结构部件的设计和工艺信息集成标注,构建了数字化MBD模型;最后,经过验证基于此MBD模型能够编写数控代码,从而用于数控机床加工,论证了该模型技术有着对接数控机床的实用性。在家具制造产业数字化的大背景下,运用NX参数化软件将MBD技术应用于传统家具领域,旨在推进传统家具的数字化保护与制造进程。构建连接设计与制造以及能够对接数控加工的圈椅数字化MBD模型,对于中国传统文化和传统家具工艺的保护和传承都具有深远意义。

面向Web的MBD模型重建方法研究

针对在Web环境下重建三维CAD模型的过程中,存在几何和拓扑信息、产品制造信息丢失的问题,提出一种基于三角网格表示法与边界表示法相结合的MBD模型轻量级表示方法,并研究出相应的数据结构和格式转换方法。使用JSON文件统一表达轻量级MBD模型的几何和拓扑信息、产品制造信息及其与几何特征之间的关联关系;借助CAD系统提供的接口,经模型文件解析、信息提取整合和网格数据处理后将源MBD模型转换为JSON格式模型文件传输到Web端,借助WebGL技术完成轻量化模型的加载,实现MBD模型的Web重建。最后通过实例模型验证了方法的有效性。

基于MBD的电子装备研发数字化集成协同环境构建

电子装备的研发是一项复杂且系统化的工程,而现有研发模式下存在多专业协同不足、产品研发周期长、技术状态变更频繁、研发成本高等问题,已无法满足市场需求。针对上述问题,以产品研发流程再造和优化为基础,开展数字化集成协同研发环境构建,系统性探索产品多专业协同、多领域共享的研发管控模式。通过基于模型定义(Model-based Definition,MBD)技术,规范了装备研制过程,实现了电子装备基于xBOM的数字化定义和数字量的传递,以及设计工艺一体化数据管理,从而提高了研发效率,缩短产品研制周期10%以上,设计重用率超过30%,降低了研发成本,提高了装备的性能和可靠性。

基于MBD和KBE的卫星单机模型紧固件自动装配研究

由于紧固件规格较多,手工创建模型并进行模型装配较为繁琐,卫星单机三维模型中一般不装配紧固件模型,这种处理方式存在一定的隐患。为消除隐患,并保证总装模型的完整性,给出一种紧固件模型批量生成且在单机模型上自动装配紧固件模型的方法。这种方法首先通过CATIA二次开发技术提取单机总装MBD模型中的紧固件配置信息(如紧固件数量、类型、规格等),然后使用CATIA的知识工程模块创建紧固件三维模型,最后按照配置信息调取紧固件三维模型,将三维模型按照位置关系自动安装到单机三维模型中。通过这种方法,能实现紧固件的自动装配,显著提高了模型装配效率。